Cadmium availability and accumulation by lettuce and rice

Abstract

Among the toxic elements, Cd has received considerable attention in view of its association with a number of human health problems. The objectives of this study were to evaluate the Cd availability and accumulation in soil, transfer rate and toxicity in lettuce and rice plants grown in a Cd-contaminated Typic Hapludox. Two simultaneous greenhouse experiments with lettuce and rice test plants were conducted in a randomized complete block design with four replications. The treatments consisted of four Cd rates (CdCl2), 0.0; 1.3; 3.0 and 6.0 mg kg(-1), based on the guidelines recommended by the Environmental Agency of the State of São Paulo, Brazil (Cetesb). Higher Cd rates increased extractable Cd (using Mehlich-3, Mehlich-1 and DTPA chemical extractants) and decreased lettuce and rice dry matter yields. However, no visual toxicity symptoms were observed in plants. Mehlich-1, Mehlich-3 and DTPA extractants were effective in predicting soil Cd availability as well as the Cd concentration and accumulation in plant parts. Cadmium concentration in rice remained below the threshold for human consumption established by Brazilian legislation. on the other hand, lettuce Cd concentration in edible parts exceeded the acceptable limit.

Entre os elementos tóxicos, o Cd tem recebido atenção considerável por sua associação com diversos problemas de saúde humana. Objetivou-se com este estudo avaliar a disponibilidade de Cd no solo e seu acúmulo, taxa de transferência e toxidez em plantas de arroz e alface cultivadas em Latossolo Vermelho-Amarelo contaminado com esse elemento. Foram realizados dois experimentos simultâneos com a cultura da alface e do arroz. O delineamento adotado foi em blocos ao acaso; em cada experimento, foram avaliadas quatro doses de Cd (CdCl2), com quatro repetições: 0,0, 1,3, 3,0 e 6,0 mg kg-1, definidas com base nos valores orientadores de Cd no solo estabelecidos pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (Cetesb). As doses de Cd aplicadas no solo aumentaram a concentração desse nutriente nele disponível (Mehlich-3, Mehlich-1 e DTPA) e diminuíram a produção de massa seca das plantas de alface e de arroz. Contudo, não foram observados sintomas de toxidez nas plantas. Os extratores Mehlich-1, Mehlich-3 e DTPA foram eficientes na predição das concentrações de Cd disponível no solo, bem como do teor e acúmulo de Cd nas partes vegetais. Os teores de Cd nos grãos de arroz permaneceram abaixo dos limites máximos estabelecidos para o consumo humano, conforme a legislação brasileira. Entretanto, para a alface, as concentrações de Cd verificadas na parte aérea excederam o limite tolerado.